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    CuW复合材料的超声波探伤研究

    2018-09-04   来源:   点击数:22次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
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       中国钢管信息港新闻报道:碳纳米管(CNTs)独特的结构使其具有优越的性能,特别是其力学性能非常好,分次评价缺陷。缺陷的发现和评定是分别进行的。对焊缝探伤或大型锻钢件的探伤,常常需要对缺陷进行全面评价,这时可以分次评价缺陷,也就是说,这时探伤工作分为粗探伤和精探伤。
      
      粗探伤是以概括的了解缺陷的有无芽缺陷的分布状态为目的的探伤;或者调整为规定的灵敏度进行探伤;或者为防止缺陷漏检,把灵敏度调整为规定灵敏度的两倍左右进行深伤松、闭孔、裂纹或孔洞铜富集等,缺陷分布的CuW/Cu(CrCu)界面探伤本文首先介绍第-部分,即CuW触头的探伤探伤灵敏度:这是探伤选择的关键参数之一。本着简便有效的原则,研究时探伤灵敏度根据对比试块确定,对比试块是自制的类Cs-型的试块(如所示),灵敏度的大小参照2平底孔的底面回波,结合检测需要自行调整精探伤是为评定由粗探伤检出的缺陷而进行的探伤除了测定缺陷回波高度之外,还要查明缺陷的出现范围、方向性存在位置、衰减特性(底面回波)等,以便对缺陷的种类、性质和大小方向等进行评定此时原则上要调整为规定的灵敏度进行探伤超声波探伤方法是目前复合材料探伤中公认的较为有效的方法,因此本研究旨在针对具体的三种烧结熔渗材料(CuW60,CuW70,CuW80)进行超声探伤研究,而这种复合材料目前还没有公认的有效方法来评价其缺陷,在充分研究了材料的组织特点后,认为分次缺陷评价比较适合这种材料,但需要针对工厂实际生产的零件,结合实际零件的性能要求和各个生产厂家的实际情况,建立一套相应的探伤标准,包括用于探伤仪和探头性能校验的标准试块和用于协助判定缺陷的辅助试块(即含有气孔缺陷,夹杂缺陷,裂纹缺陷等的试块),以供生产检验所甩具体内容可分为两部分:CuW触头的探伤和特点是绕圆周方向分布,与超声检测面基本平行,因此,该材料特别适宜于用纵波检验,故本研究采用的分次缺陷评价仅限于纵波范围,不涉及横波探伤,下面作简单介绍。因此在工程材料方面,有关CNTs的应用研究已成为当前的热点之一将CNTs与高分子材料进行复合,可望借助CNTs优异的力学性能全面提高高分子材料的性能我们在这方面进行了探索,并详细研究了尼龙6(PA6)/CNTs复合材料的复合方法,本文将从性能与结构方面探讨CNTs增强PA6的机理,以期为高分子/CNTs复合材料的实际应用提供理论依据1实验部分1.1实验原料CNTs华中师范大学纳米科技研究中心提供,纯度为85%,平均长度为10Mm;己内酰胺:上海试剂三厂生产,分析纯;6氨基正己酸:上海源聚生物科技有限公司,含量>99%;其余所用试剂均为分析纯;PA6/CNTs复合材料用原位复合法自制,具体工艺过程参见1.2样品测试80111注射机注射成型;拉伸强度测试所用仪器为AG-10KNA型材料力学试验机,按AST-MD638标准进行;缺口冲击强度按AST-MD256标准进行测试,所用仪器为XC-50型冲击试验机扫描电镜观察取冲击样条的断裂面,在HITACHI650型扫描电镜上进行,放大倍数为一万倍拉曼光谱在英国雷尼绍RM1000型拉曼光谱仪上测定,样品直接放在显微镜下观察。
      
      PA6特性粘数的测定:将PA6碳纳米管复合材料溶解在甲酸溶液中,用砂心漏斗过滤,取滤液用乌式粘度计进行特性粘数的测量。
      
      中国钢管信息港新闻报道:结果与讨论2.1CNTs对PA6复合材料力学性能的影响Fig. 1为CNTs的加入量对复合材料力学性能影响的趋势曲线。由Fig.1(a)可见,CNTs加入到PA6中使复合材料的拉伸强度明显提高,而且随CNTs的逐渐增加,复合材料的拉伸强度逐渐增大,该趋势与报道的基本一致在加入量到达5%后,材料的强度仍有增大的趋势,但因加工方面的原因,在CNTs大量存在时(含量>18%),材料的强度反而下降基金项目:湖北省自然科学基金重点项目(2000001)经处理的CNTs表面拥有-01和-COOH,在PA6的逐步聚合过程中加入,能够与大分子通过C-O-C化学键形成牢固的界面连接,从而有可能在材料受外力作用时起到负载转移的作甩在PA6的拉伸强度增加的同时,复合材料的冲击强度逐渐下降(见Fig.1(b)),但其降低的幅度较拉伸强度增加的幅度要小,说明CNTs的加入对PA6强度增加起到了一定的为脆性断裂,同时CNTs凸头之间距离较大,说明CNTs在基体PA6中分散得较均匀,未发生团聚,基本上达到了纳米级分散,这也说明了原位复合法能够使CNTs以纳米粒子分散在基体中。CNTs在PA6中分散较均匀,并被一层基体材料紧密包裹,只有极少量的在断裂时与基体脱离,说明CNTs与PA6有结合较好的界面,使得该复合材料断裂面大部分出现在PA6包裹层和基体之间,而不像其它一般纤维增强的高分子复合材料那样在纤维和基体界面上,这使CNTs在基体受外力作用时能承担一部分负荷,这就成为PA6/CNTs复合材料拉伸强度提高的主要原因。 
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